水泥混凝土路面施工技术规程

内容

一、项目准备

1. 工程设计：依据道路设计规范，制定详细、科学的水泥混凝土路面设计方案，确保承载力、耐久性和行车舒适性。

2. 材料准备：选用符合国家或行业标准的水泥、骨料、水和外加剂。水泥应为高标号，骨料清洁无杂质，水应为清洁饮用水。

3. 施工设备：配置混凝土搅拌机、运输车、摊铺机、振捣器、平仓机、切缝机等，保证设备性能良好。

二、施工流程

1. 基层处理：清理基层，确保无积水、杂物，必要时进行找平处理。

2. 混凝土拌制：按设计配合比精确配料，控制水灰比，确保混凝土质量均匀一致。

3. 混凝土运输：尽快将拌制好的混凝土运至施工现场，避免初凝。

4. 摊铺与振捣：使用摊铺机进行均匀摊铺，随后用振捣器进行充分振捣，消除气泡。

5. 平仓与抹面：用平仓机整平表面，抹面时防止产生裂纹。

6. 切缝设置：混凝土初凝后，根据设计要求切割缩缝，防止裂缝扩展。

7. 养护：覆盖保湿材料，定期洒水，保持混凝土湿润，至少养护7天。

三、质量控制

1. 材料检验：定期对混凝土原材料进行抽样检测，确保其质量符合要求。

2. 工序检查：每道工序完成后进行自检、互检，发现问题及时整改。

3. 强度测试：混凝土达到规定龄期后，进行抗压、抗弯强度试验，确认路面承载能力。

4. 竣工验收：工程完工后，进行全面检查，包括平整度、密实度、接缝质量等，确保满足设计和规范要求。

四、安全环保

1. 施工现场应设置警示标志，确保人员安全。

2. 作业过程中，采取降尘措施，减少环境污染。

3. 废弃物妥善处理，遵守环保法规。

五、后期维护

1. 定期检查路面状况，及时修复破损。

2. 遇到极端天气，加强巡查，预防病害发生。

标准

1. 遵循《公路水泥混凝土路面施工技术规范》（jtg f30-2003）等相关国家标准。

2. 严格执行《建筑工程质量管理条例》及地方相关规定。

3. 参照《混凝土结构工程施工质量验收规范》（gb 50204-2015）进行质量控制。

4. 符合《建筑施工安全检查标准》（jgj 59-2011）的安全管理要求。

5. 路面养护参照《公路水泥混凝土路面养护技术规范》（jtg h32-2015）执行。

本规程旨在指导水泥混凝土路面的施工过程，确保工程质量，保障施工安全，实现环保目标。各参建单位需严格遵守，确保工程顺利进行。

水泥混凝土路面施工技术规程范文

城镇水泥混凝土路面施工技术规程

2三辊轴机组铺筑混凝土面板时,必须同时配备一台有安装插入式振捣棒组的排式振捣机,振捣棒的直径宜为50~100mm,间距不应大于其效作用半径的1.5倍,并不大于500mm。插入式振捣棒组的振动频率可在50~200hz之间选择,当面板厚度较大和坍落度较低时,宜使用100hz以上的高频振捣棒。该机宜同时配备螺旋布料器和松方控制刮板,并具备自动行走功能。

3当桥面铺装厚度小于150mm时,可采用振捣梁。振捣频率宜为50~100hz,振捣加速度为4~5g(g为重力加速度)。

4当一次摊铺双车道路面时应配备纵缝拉杆插入机,并配有插入深度控制和拉杆间距调整装置。

9.2.2工艺流程:布料→密集排振→拉杆安装→人工补料→三辊轴整平→(真空脱水)→(精平饰面)→拉毛→切缝→养生→(硬刻槽)→填缝。

注:_指施工期间的日平均气温,使用缓凝剂延长凝结时间后,本表数值可增加0.2~0.35h。

10.3.4.2必须使用硬刻槽方式制作抗滑沟槽,不得使用粗麻袋、刷子和扫帚制作抗滑构造。

10.3.4.3钢纤维混凝土路面板长宜为6~10m,钢纤维掺量较大可用大值,掺量较少,取小值。面板长宽比应符合设计要求。

10.3.5设钢筋网的钢纤维混凝土桥面铺装时,其钢筋网焊接、锚固与安装应符合10.1、10.2节有关规定;布料与摊铺应分别符合10.2.4条和10.3.2条的规定;振捣、整平、接缝和抗滑构造施工应符合本节规定

11混凝土面板接缝与养生

14.4.1城镇道路水泥混凝土路面应按下列规定进行施工质量控制:

1工程采用的主要材料、半成品、成品等应进行现场验收,并按有关规定进行复验。现场验收和复验结果应经监理工程师检查认可。凡涉及结构安全和使用功能的,监理工程师应按规定进行平行检验或见证取样检测。

2水泥混凝土路面施工完成后应进行检查,并形成记录。

14.4.2城镇道路水泥混凝土路面作为城镇道路单位工程的分项工程,可根据施工工艺、质量控制及路段长度等划分为若干个检验批。

14.4.3对城镇道路水泥混凝土路面分项工程的质量验收,应进行质量控制资料、外形实测指标及外观质量验收,并应对涉及结构安全的材料、试件等进行见证检测或结构实体检验。

14.4.4当城镇道路水泥混凝土路面施工质量不符合要求时,应按下列规定进行处理:

1经返工重做的,应重新进行验收。

2经有资质的检测单位检测鉴定能够达到设计要求的,应予以验收。

3经有资质的检测单位检测鉴定达不到设计要求,但经原设计单位核算认可能够满足结构安全和使用功能的,可予以验收。

4经返修或加固处理的部分工程,虽然改变外形尺寸但仍能满足使用要求,可按技术处理方案和协商文件进行验收。

14.4.5通过返修或加固处理仍不能满足安全使用要求的城镇道路水泥混凝土路面,严禁验收。

14.4.6工程完工后,施工单位应将全线以100~500m作为一个评定路段,按表14.3.6-1、表14.3.6-2、表14.3.6-3、表14.3.6-4规定的频率,随机选取测点,对水泥混凝土面层全线自检,并绘制竣工图。

14.4.7大、中型桥梁桥面水泥混凝土铺装层的质量与验收,应以100m作为一个评定路段,其质量指标应符合表14.3.6-1、表14.3.6-2的规定。

14.4.8工程建设单位在接到施工单位的竣工验收报告,并确认施工资料齐全后,应立即组织有关单位对施工质量进行竣工检查与验收。检查验收应按随机抽样的方法,选择一定数量的评定路段进行实测检查,每一检查段的检查频度、试验方法及检测结果应符合本规程表14.3.6-1、表14.3.6-2、表14.3.6-3、表14.3.6-4的规定。当实测检查有困难时,经质量监督部门同意后,可随机抽查一定数量施工单位的质量检测结果,对工程质量进行评定。此种情况下,仍应复测部份路段的平整度,并利用施工中保存的钻孔试件对厚度及强度进行复核。

14.5工程施工总结

14.5.1工程结束后,施工单位应根据国家竣工文件编制的规定,提交竣工验收报告,连同竣工图表等完整的工程技术档案和施工管理资料,一并提交业主及有关档案管理部门。

14.5.2竣工验收报告应包括工程概况(包括设计及变更情况)、工程基础资料、材料、施工组织、机械及人员配备、施工方法、施工进度、试验研究、工程质量评价等。

14.5.3工程技术档案和施工管理资料是工程竣工验收和质量保证的重要依据之一,应包括质量保证体系、图纸会审和设计交底记录、设计变更通知、隐蔽验收记录、试验段铺筑报告、施工前及施工中材料质量检查结果(测试报告)、施工中工程质量检查结果(测试报告)、工程完工后质量自检结果(测试报告)、工程质量评价、竣工图以及原始记录、相册、录像等各种附件。

附录a路面混凝土抗折(弯拉)强度评定方法

a.0.1路面混凝土抗折(弯拉)强度试验方法应使用标准小梁法或钻心劈裂法,试件使用标准方法制作标准养生时间28d,路面钻心劈裂时间应控制在28~56d以内,不掺粉煤灰宜用前者,掺粉煤灰宜用后者,试件取样频率见表8.10-1。

a.0.2路面混凝土抗折(弯拉)强度合格标准

a.0.2.1试件组数大于10组时,平均抗折(弯拉)强度合格判断式为:

kσ(a.0.2.1-1)

式中:

――合格判定平均抗折(弯拉)强度(mpa);

――设计抗折(弯拉)强度标准值(mpa);

k――合格判定系数,按试件组数查附表a.0.2.1

σ――抗折(弯拉)强度统计均方差,可按式a.0.2.1-2计算。

σ=cν(a.0.2.1-2)

cν――实测抗折(弯拉)强度统计变异系数;

――实测抗折(弯拉)强度统计平均值(mpa)。

附表a.0.2.1合格评定系数

试件组数n 11~14 15~19 ≥20

k 0.75 0.7 0.65

当试件组数n为11~19组时,允许有一组最小抗折(弯拉)强度小于0.85,但不得小于0.75

当试件组数n大于20组时,城市快速路、主干道最小抗折(弯拉)强度不得小于0.85,其他等级城市道路允许有一组最小抗折(弯拉)强度小于0.85,但不得小于0.75

a.0.2.2实测抗折(弯拉)强度统计变异系数cν值应符合设计要求。

a.0.3当标准小梁合格判定平均抗折(弯拉)强度、最小抗折(弯拉)强度和统计变异系数cν中有一个数据不符合上述要求时,应在不合格路段每车道每公里钻取三个以上φ150mm的芯样,实测劈裂强度,并换算成抗折(弯拉)强度,其合格判定平均抗折(弯拉)强度和最小值必须合格,否则,应返工重做。实测劈裂强度与抗折(弯拉)强度可通过各自工地试验数据的对比统计公式进行换算,按各自统计公式换算要求的最小试验组数石灰岩、花岗岩碎石混凝土不宜小于10组;玄武岩碎石混凝土不宜小于15组。也可通过式a.0.3.1-1、a.0.3.1-2或a.0.3.1-3计算。

石灰岩、花岗岩碎石混凝土:(a.0.3.1-1)

――混凝土标准小梁抗折(弯拉)强度(mpa);

――混凝土直径150mm圆柱体的劈裂强度(mpa);

玄武岩碎石混凝土:(a.0.3.1-2)

砾石混凝土:(a.0.3.1-3)

条文说明

1总则

1.0.1本条为编制本规程的目的。编制本规程的目的在于提高我省城镇水泥混凝土路面工程施工技术水平,保证水泥混凝土路面的施工质量和运营的安全可靠性。运营安全性主要体现在对路面平整度和抗滑指标的严格要求上。

1.0.2本条为适用范围,由于本规程为省地方标准,仅适用于本省城镇道路新建、改建和扩建工程范围。属于水泥混凝土路面范畴的专业标准。

1.0.3本条强调原材料、配合比的质量指标及其稳定性;强调应根据合同及设计文件、施工现场所处的气候、水文、地形等环境条件,确定设备种类和施工工艺,进行详细的施工组织设计,建立完备的施工质量保障体系。同时强调混凝土配合比设计应由具有相应试验资质的单位进行。

1.0.4针对目前的招投标体制,施工企业比较过分追求经济效益,相对忽视新技术的开发与应用的现状,特编制本条,目的在于鼓励施工企业技术创新。

1.0.5本条强调水泥混凝土路面的施工安全和施工人员的劳动保护。

1.0.6混凝土的施工受天气变化影响较大,为保证特殊气候下的混凝土施工质量,本条要求水泥混凝土路面施工期间,项目部应派人负责从国家、省、当地气象部门或新闻媒体及时准确接收、汇总和记录气象预报,遇异常天气时,应暂停施工或采取必要的防范措施,并调整施工方案。

2术语

本规程术语、符号及条文翻译根据《英汉道路工程词汇》、《道路工程术语标准》、《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规程》、《公路水泥混凝土路面施工技术规范》等确定。

3路基与基层

3.0.1由于水泥混凝土面层座落在基层上,基层又座落在路基上,国内水泥混凝土路面的施工实践表明:因路基不稳定,不均匀沉降,造成不少水泥混凝土路面出现早期断板及沉陷破坏。因此水泥混凝土路面必须有稳定、密实、匀质的路基。

3.0.3采用水泥、石灰、粉煤灰等无机结合料稳定粒料的半刚性基层较其他基层具有整体强度高、板体性好、耐久等优点。为此,规程推荐高等级沥青路面采用此类基层。但石灰(水泥)稳定细粒土易产生裂缝,进水后易产生软化、唧浆等病害,只适宜用于路面结构层的底基层或垫层。

3.0.4将旧沥青路面作为基层加铺水泥混凝土面层这类工程为数不少,但《公路水泥混凝土路面设计规范》(jtgd40-2002)和《公路水泥混凝土路面施工技术规范》(jtgf30-2003)尚未对这类工程的施工提出要求,只有《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范》(jtj/t037.1-2000)有提出要求。本规程按照旧沥青路面承载力、强度和质量状态的好坏分别采取不同措施进行加铺。热天施工加铺层时,由于旧沥青路面表面温度高,为防止水泥混凝土板底失水及凝结过快而产生板底开裂,保证加铺层水泥混凝土路面的质量,要求采取在旧沥青路面上喷熟石灰浆或喷水降温等措施。

3.0.5在旧水泥混凝土路面上设置加铺层,《公路水泥混凝土路面设计规范》(jtgd40-2002)有详细的设计要求,《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范》(jtj/t037.1-2000)有一定的设计要求,本条系参照《公路水泥混凝土路面滑模施工技术规范》(jtj/t037.1-2000)编写。

3.0.6养生期结束前如要铺筑水泥混凝土面层,应避免混凝土运输车辆在已铺筑的半刚性基层上行驶,以免破坏半刚性基层已初步形成的强度。

4原材料

4.1水泥作为混凝土的重要组成部分,其质量的高低直接影响到混凝土的使用寿命,本条文按优先顺序规定了使用水泥品种,有助于提高混凝土路面的整体质量。

4.2粉煤灰及其他掺合料的技术要求

1粉煤灰是一种活性掺合料,掺在路面混凝土中,必须满足活性高的要求,只有使用ⅰ、ⅱ级干排灰,也只有静电除尘装置中2、3、4级电场的干灰及磨细粉煤灰才符合路面的使用要求。施工经验表明,结块或湿粉煤灰在新拌混凝土中会出现搅拌不开的粉煤灰小团快,严重影响混凝土的强度,并使路面出现许多坑洞,影响车辆行驶质量和路面的耐久性,因此不得使用结块灰和湿灰。表4.2-1中对混合砂浆活性指数、氯离子、硫酸根离子和含水量有提出要求,活性指数表示粉煤灰对混凝土强度的贡献率,实际上是对粉煤灰的化学成分及活性没有规定的缺陷进行的弥补。氯离子、硫酸根离子对于钢筋混凝土路面、钢纤维混凝土路面和桥面的抗锈蚀以及硫酸盐腐蚀等耐久性极为关键。含水量表达的是粉状粉煤灰的吸湿性能,这对于粉煤灰结团与否与拌和影响较大。

2路面混凝土有最大30%的粉煤灰掺量限制,这是水泥及外掺粉煤灰能够全部水化的最高掺量要求,同时也是路面抗冲、耐磨和耐疲劳性能的要求。因此使用时应准确了解水泥中已经加入的掺合料种类及数量,已能实施有效控制。粉煤灰的储存、运输等要求与水泥相同,在搅拌楼上应增加一个罐仓,计量时,先称水泥,然后,累计计量粉煤灰。

4.3细集料的技术要求

1砂按细度模数(m_)分为三个区:1区粗砂(m_=3.1-3.7)、2区中砂(m_=2.3~3.0)、3区细砂(m_=1.6~2.2),《水泥混凝土路面施工及验收规范》gbj97-87规定“应采用洁净、坚硬,符合规定级配,细度模数在2.5以上的粗、中砂”。本规程对砂的要求为“宜采用细度模数在2.5以上的洁净、坚硬,符合级配规定的粗、中砂”,两者的内容基本相同,但在执行的严格性上有所区别。其主要原因有二:其一是在目前的技术条件下,通过使用强气高效减水剂、减少用水量、降低水灰比,可以做到使用细砂的混凝土能够满足弯拉强度和低水灰比,但由于砂的硬度及细度模数对已使用一段时间之后的路面的抗滑性能和横向力系数有关键性影响,砂过细,表面水泥浆磨损后,凸起的细砂颗粒无法为路表面提供足够的安全性指标,从行车安全角度考虑,本规程提倡使用细度模数大于2.5的中、粗砂,由于可通过采取专门制作另外的抗滑表层的措施来提高抗滑性能,因而本规程在细度模数方面只做推荐性要求,不做强制性要求。本规程不做强制性要求的第二个原因是《公路水泥混凝土路面施工技术规范》jtgf30-2003规定“路面及桥面用砂的适宜细度模数应在2.0-3.5”,与本规程的要求不同。该规范在细度模数的下限上的要求比本规程松,在上限上有做要求,比本规程严。

路面施工中砂源不同时,由于砂的细度模数变化超过0.3,导致混凝土拌和物的绸度变异较大,有时会达到失控的程度,经常出现振捣不密实、麻面或水泥浆薄厚不均、塌边等现象。施工中应将细度模数变化超过0.3、来源或产地不同的砂,分别堆放,并按不同细度模数调整配合比砂率后再使用。

2表4.3-1中ⅰ区砂属于粗砂,保水性较差,作配合比设计时,宜用较大的砂率;ⅱ区砂属于中砂和一部分偏粗的细砂,粗细程度适中,级配最好;ⅲ区砂属于细砂和一部分偏细的中砂,颗粒偏细,粘聚性略大,和易性好,易振捣成型,宜用较小的砂率。

3该条文对强度较低,抗磨性较差的机制砂母岩的岩石品种加以适当限制,并提出机制砂的砂浆磨光值宜大于35的要求,目的在于提高机制砂水泥混凝土路面的抗滑性能和横向力系数,保证路面行车的安全性。

4.4粗集料的技术要求

1《建筑用卵石、碎石》gb/t14685规定:c60以上高强混凝土应使用ⅰ级集料;c30~c60中强混凝土应使用ⅱ级;强度等级低于c30的低强度混凝土使用ⅲ级。针对此规定,《公路水泥混凝土路面施工技术规范》jtgf30-2003提出“高速公路、一级公路、二级公路及有抗(盐)冻要求的三、四级公路水泥路面使用的粗集料级别应不低于ⅱ级”的要求。本规程参照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》jtgf30-2003的要求,提出“城市快速路、主干道及有抗(盐)冻要求的其它城市道路混凝土路面使用的粗集料级别应不低于ⅱ级”。对粗集料的等级进行规定有利于混凝土路面的使用寿命和提高混凝土的抗冻性、耐磨性和耐疲劳性。

2对粗集料最大公称粒径进行规定有利于得到较高的混凝土弯拉强度,有利于防止混凝土离析和塌边。

《建筑用卵石、碎石》gb/t14685规定的级配要求过宽,本规程按照《公路水泥混凝土路面施工技术规范》jtgf30-2003,从严要求级配,其原因主要有:一、路面混凝土级配对弯拉强度的影响很大,主要表现在其振实后,能否达到逐级充填密实结构,形成高弯拉强度所要求的嵌锁力;二、粗集料的级配对于路面的干缩和温缩,即接缝开口位移量影响相当大,逐级充填的良好级配有利于减少收缩和接缝开口位移量;三、该级配已按照级配理论计算过,并已在水泥混凝土路面上使用了十多年,有坚实的理论和实践基础,不宜轻易变动。

本条关于使用方空筛的规定一方面是参照发达国家的标准,另一方面也是为了与沥青混凝土等集料筛的使用统一。

4.5拌和及养生用水规定的四项技术要求进行过校核试验,目前在其它相关规范中都采用。对化学有害杂质的规定主要是从耐久性要求提出的限制,海水及严重污染的河水、湖水其有害成分已经超出了上述规定的,不得使用。

4.6目前国内外加剂生产种类繁多,本条文的规定对保证水泥混凝土路面和桥面工程质量有利。

4.7生产厂家产品质量合格证明文件指产品合格证书、出厂检验报告等,通常应列出产品的主要性能指标,当用户有特别要求时,还应列出某些专门检验数据。进场复验报告是进场抽样检验的结果,并作为判断材料能否在工程中应用的依据。

4.8钢纤维抗拉强度规定为应不宜小于600mpa是同时考虑了钢钎维的拔出应力、设计应力、施工便利和疲劳寿命的综合效果,钢钎维长度的规定是考虑到提高混凝土的弯拉强度、抗拉强度、抗裂和增加韧性等作用,同时规定钢纤维长度不宜大于粗集料最大公称粒径的2倍是为减少搅拌不均或搅拌困难。

4.9本条编写是期望在今后的胀缝传力杆套帽加工及安装中,避免虽有传力杆套帽,但未封口或极不规范的情况。

4.10胀缝板的材料规定是经大量实际应用后总结出的使用效果较理想的种类。

4.11背衬垫条能控制均匀的填缝深度及填缝料形状系数,有效地提高接缝的灌缝质量。预制橡胶嵌缝及其润滑粘结剂的删除是因为大量的施工实践证明其使用效果欠佳。

5施工准备

5.1本条对工程开工前的施工技术准备工作进行了规定。关于设计交底和工序施工技术交底,建城[2002]221号文《市政基础设施工程施工技术文件管理规定》有5.1.6款的要求。

5.2本条具体针对城镇道路水泥混凝土路面施工的现场准备进行了规定。规定5.2.7款施工现场应建立简易试验室问题,其原因为:不管采用商品混凝土,还是采用自拌混凝土,坍落度的检测均应进行。因而简易试验室必须建立。由于市政工程位于城市或城市周边地区,随着商品混凝土的普及和见证取样与送检制度的建立,混凝土原材料检验、配合比试验以及强度检验等均可通过具备相应资质的企业试验室或检测机构来完成,因此施工现场建立具备相应资质的现场试验室不做强制性要求,但现场简易试验室应满足施工过程控制的需要。

5.3施工前材料检查包括施工开始前以及施工材料发生变化后的检查,规定了检查以“批”为单位,由于一个工程经常使用几个不同料场或分几次购,材料会有变化,必须每批都作检查。本规程只对“批”作定性规定,未作定量的规定。但对于数量太少的材料,不宜作“批”购入,以免影响材料的稳定性;对实行监理制度工程还规定了检查结果要提出报告并得到认可批准。

5.5自拌混凝土搅拌站的设置要求:

1款是搅拌站建场要求,包括站址选择、水电供应等。

2款砂石料储备是对砂石料场的材料储备数量,场地的排水、硬化、隔离与标识以及材料的覆盖等提出要求。实践证明,要保证水泥混凝土路面施工质量,必须保证混凝土原材料在搅拌场发生积水、二次污染或混杂;防止使用淌水、夹雪、局部温度过高或表面尘土污染的砂石料配置混凝土,它将严重影响新拌混凝土的匀质性和弯拉强度,如,装载机铲运刚淋过雨正在淌水的砂石料,在正常的拌和工艺下,首先非吸附的自由水根本无法测准砂石料含水量,搅拌加水量会失控;其次,表面厚吸附水膜中拌和不进水泥,或因吸水率过高,在摊铺机超高频振动下,会产生板低大量流浆现象,将严重降低混凝土的弯拉强度。对比国内沥青路面有相同的要求。有鉴于此,有必要严格规定,确保混凝土原材料质量。

3包装水泥与散装水泥相比,使用散装水泥能节约资源、能源,降低水泥生产、流通及使用成本,减少水泥损耗,确保水泥质量,改善劳动条件,减少环境污染,节约劳动力,提高劳动生产率等。因此《厦门市建筑条例》要求积极推广使用散装水泥,严格限制使用袋装水泥。2007年6月4日发布的《中国应对气候变化国家方案》也提出了“进一步推广散装水泥,继续执行‘限制袋装、鼓励和发展散装’的方针”的要求。因此本款提出“推荐使用散装水泥”的要求。同时由于福建省内各地区发展不平衡,包装水泥的使用在一定程度上、在一定的时间内依然存在,因而对使用散装水泥仅做推荐性要求,不做强制性要求。

4款是搅拌站生产和运输需要。

5、6、7款是正常生产质量合格产品的条件。

6混凝土配合比

6.1普通混凝土配合比设计

1适用范围:满足滑模、轨道、三辊轴机组和小型机具四种施工方式的塑性振捣密实的各种水泥路面本节配合比设计均适用。对于桥面铺装层,当检测路面混凝土抗压强度满足桥面设计要求,可不更换配合比,直接使用。当桥面抗压强度比路面高时,必须对配合比进行更换,并且需按照桥面的要求,事先准备好需要的配合比,桥面抗压强度计算配合比可按照《普通混凝土配合比设计规程》jgj55的要求进行设计。

2普通混凝土路面的配合比设计在兼顾经济性的同时应满足的三项技术要求:

(1)弯拉强度

路面混凝土28d设计弯拉强度标准值应符合《公路水泥混凝土路面设计规范》(jtgd40)的规定,设计规范中普通混凝土和钢纤维混凝土28d设计弯拉强度标准值和弹性模量的数据见下表

表1混凝土路面板设计强度标准值和弹性模量

交通等级 特重 重 中等 轻

混凝土设计弯拉强度标准值fr(mpa) 5.0_ 5.0 4.5 4.0

钢纤维混凝土设计弯拉强度标准值frf(mpa) 6.0 6.0 5.5 5.0

混凝土和钢纤维混凝土设计弯拉弹性模量ec(mpa) 31000 30000 29000 27000

注:_在特重交通的特殊路段,通过论证可使用设计弯拉强度标准值5.5mpa,弯拉弹性模量33000mpa。

本规范在此款表6.1-1~2中贯彻了按照各级道路规定的可靠度来计算配制弯拉强度,并规定了弯拉强度变异系数允许变化的范围。对道路等级所要求达到的不同管理水平范围,本规范在弯拉强度变异系数方面允许有一点可选择的余地,快速路变异系数可取0.05~0.10,主干路可取0.05~0.10或0.10~0.15,次干路可取0.10~0.15,其它路可取0.15~0.20。在这些变异系数中,前者为其最小可取值,后者为其最大可取值。

本规范在此款中还规定“如果施工配制弯拉强度超出设计给定的弯拉强度变异系数上限,则必须改进机械装备和提高施工控制水平”。这项规定不仅是遵循和满足了可靠度要求,同时是要提倡使用能够保证路面质量及匀质性的大、中型机械铺筑方式。

(3)耐久性:

1)关于路面混凝土使用引气剂问题。路面混凝土应使用引气剂。长期以来,混凝土含气量的控制虽有很多研究成果,但实际工程推行起来仍有难度。引气剂的适宜掺量应通过搅拌机口的拌和物含气量测定反向控制。表6.1-4中所规定的含气量是搅拌机出口的检测值。国内外所有行业混凝土含气量均依此为控制基准。

水泥路面掺用引气剂,除了提高弯拉强度、工作性和平整度外,仅从耐久性来看,不只是抗(盐)冻性、减少面板伸缩变形、提高抗风化能力,满足耐候性的需要,而且是减少上表面泌水,提高表面耐磨性和抗海水、海风、酸雨、硫酸盐渗透等腐蚀环境介质的重要措施之一。

2)关于路面混凝土耐久性所要求的最大水灰比及最小水泥用量问题

耐久性在水泥路面上所包含的内容主要有:①抗(盐)冻性。除了引气剂外,混凝土本身应有足够的抗冻破坏能力,要求低水灰比和较大水泥用量。同时表面要有足够的抗渗性和防水性,而防水抗渗性混凝土表面必须有足够厚度的水泥砂浆,同样也要求低水灰比和较大水泥用量。②抗滑性。普通混凝土抗滑性不依赖于粗集料,而依靠表面足够低水灰比的水泥浆、砂的硬度和磨光值。水泥用量少,表面砂浆偏少,很快就露骨,而路面和桥面混凝土粗集料没有磨光值要求,很不安全,需要罩面改善抗滑性,普通混凝土对粗集料不便提出磨光值要求,因为面板厚度220~330mm,不可能象沥青路面抗滑表层(50mm)一样来要求这样巨大数量的粗集料均具有高砂浆磨光值。否则,水泥路面将在大多数地方因建设费用过高或无法找到合格的粗集料来建设。③抗磨性。普通混凝土抗磨性是抗滑性能保持的前提,就抗磨性本身而言,一是需要表面高硬度和高强度;二是表面需要有一层厚度适宜的全封闭砂浆包裹层;三是表面需要不脱层、脱皮,不成坑。这些均要求较大水泥用量和低水灰比来保证。④抗冲击性。抗冲击韧性也要求较大水泥用量和低水灰比。否则,集料被水泥砂浆封闭起来,孔隙及尖锐的裂缝尖端多,抗冲击韧性会很差。⑤耐疲劳性。除了水泥成分中体积不安定的游离氧化钙,碎石尖角有较大影响外,水泥用量低,水灰比较大时,集料未被水泥浆封闭起来,界面孔隙和内部尖锐的裂缝引发尖端多,耐疲劳循环周次会大幅度下降。

因此,路面混凝土仅仅满足弯拉强度的要求,对其20~30年耐久性和使用寿命而言是远远不够的。为保证路面混凝土的耐久性,本规程所规定的水灰比不仅满足弯拉强度的要求,而且在很大程度上受耐久性的控制。

3)关于路面混凝土抗各种化学侵蚀性问题

抗海水、海洋大气、酸雨,除冰盐、硫酸盐环境要求水泥具有高化学稳定性,通过硅酸盐水泥加掺合料和提高密实度来保证,规定不得单独使用硅酸盐水泥,要求水泥路面掺用粉煤灰、磨细矿渣和硅灰。路面和桥面耐久性条款中不能只有抗(盐)冻性和抗磨性条款,也应规定防腐蚀条款。

3外加剂的使用要求

1)拌和物凝结时间的控制。在任何气温下,均要求将拌和物的初凝时间控制在施工铺筑所必需的3h,终凝时间不晚于10h。夏季要求缓凝或保塑,低温施工要求早强,负温施工要求防冻。

2)提出实际工程结构混凝土含气量的检验方法和要求。

3)提出外加剂沉淀、絮凝现象的防止办法。

4配合比参数的计算要求

(1)水灰(胶)比的计算与确定:①要求由弯拉强度计算水灰比。②规定掺用粉煤灰时用弯拉强度计算水灰比代替水胶比,计入水胶比的粉煤灰采用超掺法、代替砂的部分不计入水胶比。③水灰(胶)比应同时满足弯拉强度和耐久性的要求。

(2)砂率的选择。表6.1-7的基本思想是路面混凝土的砂率必须按照其粗细程度和总表面积来选择。砂的粗细程度,即细度模数与吸附法测得的比表面积之间成反比线形关系。不同施工方式的路面混凝土的工作性要求是确定的,维持工作性稳定的前提是包裹砂石料的水泥浆厚度要基本保持不变,则相同工作性要求保持混凝土集料的总表面积基本不变,粗集料的总表面积差别远小于砂,但碎石与砾石之间有差别,因而在表中分别表示。影响混凝土集料总表面积的主要因素是砂,砂粗时,比表面积小,应采用大砂率,提高偏小的总表面积,保持水泥浆厚度不变,并防止泌水;砂细时,应采用小砂率,以降低偏大的总表面积。该表所框定的较低坍落度路面混凝土的砂率,基本上是给定细度模数时的最优砂率。

(3)单位用水量的计算和确定。计算公式6.1-4和6.1-5要解决的是没有使用外加剂时的单位用水量。使用外加剂后,应按实测外加剂的减水率β由公式6.1-6计算掺外加剂时的单位用水量。计算出的用水量应满足不同施工方式表6.1-3的规定(表6.1-3未包括滑模摊铺,采用滑模摊铺时应按照《公路水泥混凝土路面滑摸施工技术规程》jtj/t037.1-2000的要求,最大单位用水量卵石混凝土不宜大于155kg/m3;碎石混凝土不宜大于160kg/m3),此规定的目的在于最终选定的单位用水量能同时满足摊铺工作性、耐久性和计算弯拉强度三个方面的要求。

(4)单位水泥用量的计算与确定。由同时满足摊铺工作性、耐久性和计算弯拉强度三者要求的水灰比确定。满足弯拉强度和工作性要求的单位水泥用量通过公式6.1-7计算,并按耐久性表6.1-5进行校核。

(5)砂石料用量计算。可按密度法和体积法计算,经计算得到的配合比,应验算粗集料充填体积率不小于70%,粗集料充填体积率=1立方米混凝土粗集料用量除以其视密度。

路面混凝土振捣密实形成混凝土骨架密实结构以后,粗集料提供强有力的嵌锁作用对保证混凝土弯拉强度相当重要。《日本水泥混凝土路面设计施工指南》要求在配合比计算完成后,验算粗集料充填体积率不小于70%,一般应在70%~80%范围内,粗集料充填体积率与粗集料最大公称粒径和砂的细度模数有关,粗集料最大公称粒径越大,充填份数越大;砂的细度模数增大,砂率增大,粗集料充填份数将减少。

5使用真空脱水工艺时,单位用水量可比计算值略大,但脱水后的剩余用水量不应超过满足耐久性的最大单位用水量及水灰比规定。

6路面混凝土使用粉煤灰有掺量限制。限制的目的是要保证粉煤灰能全部水化并发挥强度及其他效益。根据目前研究得到的粉煤灰和水泥体系的胶凝材料水化理论,粉煤灰的水化依赖于水泥水化释放出的氢氧化钙,产生二次水化,生成具有凝胶性能并提供后期强度的水化硅酸钙和水化铝酸钙,水泥当中能够产生的氢氧化钙是有限的,两者之间必定存在一个最优的匹配关系,国内外研究已经确认,粉煤灰能够全部水化的最大量为纯硅酸盐水泥的28%,超出的部分不仅不会对后期强度有利,而且如同土和石粉一样有害无益,收缩大、开裂多、易断板是其易出现的最大问题。本规程规定的最大粉煤灰用量已考虑了水泥中所掺的混合才量,两者之和最大不应超过30%。粉煤灰混凝土使用超掺法时胶材总量大于纯水泥混凝土,其变形大,抗裂性能差,且早期强度偏低,断板几率增大,如养生不佳,还将影响路面耐磨性。大面积路面养生条件比试验室差,尽管混凝土内部强度较高,但表面易失水干燥,将降低其强度和耐磨性。

使用较低粉煤灰掺量的另一个理由是我国使用最多的是普通水泥,该水泥在水泥厂已掺有15%以内的混合材,这与国外的波特兰(纯熟料)水泥使用高掺量粉煤灰有很大差别,中国水泥的活性和强度与国外相比有较大差距,因此不主张使用或追求高掺量粉煤灰。我国的研究与实践表明,高掺量的粉煤灰无论在理论上还是在实践上都存在问题,使用时必须慎重对待。

主张在路面混凝土中主张高掺量粉煤灰除了物理充填外的另一个观点是:掺入混凝土中的粉煤灰不可能全部水化。如果低于0.38这个水泥和粉煤灰全部水化的临界水(胶)灰比,两者均不可能全部水化,但路面混凝土目前实际使用的水(胶)灰比在0.4以上,即使是高弯拉强度的混凝土也不低于0.38这个临界值,因此水泥和粉煤灰两者全部水化是可能的,即使不能够全部水化,两者的水化深度基本是相等的。路面混凝土中如使用低于0.38的水(胶)灰比,这对胶凝材料的使用无疑是不经济的。物理填充和水泥粉煤灰不可能全部水化的观点,在水(胶)灰比不大于0.35,抗压强度不小于60mpa的高强混凝土中是成立的,但在抗压强度30~50mpa,弯拉强度在4.0~7.0mpa,水(胶)灰比在0.38~0.48的中等或略高强的路面混凝土中,基本上是不能成立的。

此外,粉煤灰掺量过小,达1/10以下时,微珠含量太少,对增加和易性、降低碱度以及后期强度增长等方面的作用不显著,而且占用一个水泥罐仓,影响施工效率发挥。实际掺用粉煤灰的水泥路面长期运营表明,在普通水泥(已掺12%左右掺合料)中,粉煤灰掺量超过20%时,路面的6~8年以上长期耐磨性将无法保证,室内试验耐磨性降低的最大掺量大致为25%。两者之所以不同主要是由于实际路面的报湿养生条件相对较差。仅从保证耐磨性考虑,外掺粉煤灰和水泥中的掺合料总量不宜超过30%。

第2篇 水泥混凝土路面机械化施工技术规程

在水泥混凝土路面施工中,水泥混凝土的搅拌生产和混凝土的摊铺是水泥混凝土路面施工中的核心环节。梅河水泥混凝土路面业主要求采用滑模摊铺机进行摊铺施工,所以水泥混凝土路面摊铺是施工中难度较大、技术要求较高的工序。以下从设备选型、摊铺前的准备、滑模摊铺机的合理使用、摊铺后的切缝等几个方面进行阐述分析。

1、设备选型

1、1 搅拌站

梅河路面一标工程量大、工期紧、路面质量要求高,在搅拌站选型上通过技术论证要求搅拌站拌和能力达150方/小时,主要部件是进口件,性能稳定、计量精确。经招标竞价综合对比购置了南方路机的两台hzsl50水泥混凝土拌和楼。该设备对骨料含水率具有自动补偿功能,同时也能自动计算和调整混凝土的配合比。在使用过程中该设备性能十分稳定,故障率少,得到了业主的好评,它是梅河路面一标能顺利完成施工任务的保证。

1.2摊铺机选型

梅河高速路面施工要求必须使用传力杆插入装置(简称idbi装置),采用双车道整幅一次性摊铺,摊铺宽度8.5m,厚度28cm。从满足质量和进度要求上考虑,公司购置了美国的gomaco

gp-4000带idbi装置的四履带水泥滑模摊铺机,该设备技术成熟、性能良好。购置原因主要有以下几点:

(1)驱动能力,如果在混凝土摊铺机前没有布料摊铺机,未完全分布均匀的混凝土就会给摊铺机造成相当大的阻力,所以摊铺机驱动力要有足够的储备,否则铺筑时会影响路面平整度,严重的会使履带打滑,造成摊铺机无法正常行走。因为滑模摊铺机是由成型模板对水泥混凝土挤压成型的,所以应选择自重较大的机械以产生足够的挤压力和附着力。

gp-4000的动力选择为475hp的卡特彼勒发动机,具有足够的摊铺驱动力。

(2)摊铺机布料能力,在施工中,布料均匀能力强的摊铺机,才能使得滑模摊铺机得以平整连续摊铺,而且摊铺阻力不能太大。一台布料能力不强的摊铺机,不仅需要其它设备(如挖掘机等)协助布料.而且由于混凝土分布不均,摊铺机行进阻力较大甚至无法摊铺。由于该施工段防撞栏已做好,施工条件受限制,无法用上水泥混凝土布料机,所以摊铺机独立布料能力就显得尤为突出和重要。从使用效果上看,布料铲(刮板式布料器)的布料能力远大于螺旋布料器。

(3)新一代传力杆插入装置(idbi装置),梅河高速水泥混凝土路面的施工,率先使用idbi装置,在全国范围内也是第一次大面积使用。梅河高速每隔5m插入直径32mm,长500mm的纵向传力杆,同时每隔60cm插入一根直径16mm,长800mm的横向中间拉力杆。该装置节约安装时间,简化操作控制,提高工作可靠性和工作效率,大大缩短了工期。

2 摊铺前的准备

水泥混凝土路面摊铺前的准备工作很多,这里主要强调摊铺前的基准线的设置、洒水和卸料工作。

2.1基准线的设置

它是摊铺28cm水泥混凝土路面平整度的关键。面层是在稳定土基层上摊铺的,因此采用双侧挂线为基准的办法进行摊铺,每5m设一个线架,相邻3个线架的接线刻度高差不能大于±1.5cm。在弯道及超高路段则要每隔5m设置一个线架其相邻高度差可适当放宽。钢丝绳的张紧度应合适,一般为800n的拉紧力,放线时不要过长,一般为150~200m,防止出现较大的误差,两段基准线间应有10m以上的重合段,待找平传感器滑过重合段后才能拆除旧线。

2.2洒水

摊铺前的洒水工作看似简单,往往不被施工人员重视,但如果洒水处理得不好,会严重影响路面的质量。洒水主要根据基层材料、环境温度、湿度、风速等诸多因素来确定。即保证摊铺水泥混凝土之前基层湿润,而且尽可能撤布均匀,尤其在基层不平整之处禁止有积水现象。从施工现场来看,大多数情况下是洒水量不足。因为基层较干,铺筑后水泥混凝土路面底部产生大量的细小裂纹,有些裂纹与混凝土本身的收缩应力产生的裂纹重叠后使水泥混凝土路面的裂纹增多。

2.3卸料

自卸车的卸料也是常常被忽视的工序,在施工中经常出现摊铺机前堆料过多使摊铺机行走困难的现象,有时布料过少,使振捣箱内的混凝土量不足,路面厚度得不到保证。这种摊铺机前混凝土或多或少的现象,会严重影响混凝土路面的平整度。在实际施工中,根据基层表面尺寸面层基准标线隔段实测来决定混凝土的卸料量,这样可以避免卸料不均的问题。车辆的运输能力应略大于搅拌设备的生产能力。

3 摊铺机的合理使用

水泥混凝土路面摊铺机在使用中要面临的问题很多,可从一些常常被忽视的小节加以分析:

(1)震捣棒的分布,即震捣棒间隔距离的确定。对混凝土的密实度产生直接的影响,其间隔一般在厂家安装的时候均加以调整、确定。这使操作人员忽视了震捣棒使用过程中再次定位。

根据不同的混凝土的级配、和易性、坍落度以及摊铺密实度要求的差别,振捣器的间隔应做出适量的调整,这是非常重要的,尤其是两边的震捣棒距侧模板的距离更应该时常作出调整,以防止坍边。同时,每个震捣棒频率均可独立调节。另外,液压式震捣棒随着使用时间的加长,震捣能力有所下降,因此要根据实际情况进行维修或做出调整。

(2)边模板的调整。边模板的升降是通过液压缸来调整的,在实际使用中,边模板与基层间的距离约为2-3cm较为合适,太小会使边模与基层直接摩擦而加大阻力,如太大会产生漏浆严重。摊铺机行走过程中随着基层的变化边模会直接与基层接触,使边模形成了支承点,严重影响了成型模对混凝土的挤压成型,坍边严重。因此施工过程中要及时调整边模高度。

(3)摊铺速度与连续摊铺。在梅河路面施工中,将摊铺速度控制在1-1.5m/min左右,这样能使摊铺机运行平稳,路面平整度好,连续摊铺成为可能。如果摊铺速度过快,就会造成断续摊铺,不仅使每次起机时设备磨损大大增加,而且每次停机的跳点是不可能避免的,造成路面平整度很差。当料干时用高频震捣减速摊铺,稀料则用低频震捣快速摊铺。

(4)摊铺机工作步骤。摊铺机的挤压底板仰角应根据摊铺段落的纵坡大小进行调整,保证摊铺机有足够的挤压力,防止挤压底板前仰角过大,砼路面出现拉裂,影响平整度;idbi安装在摊铺机的横模板之后,机械的摊铺操作,传力杆插入及路面的修复、抹平全由电脑统一控制,不需人工预制钢筋支架及就位,传力杆是在混凝土经过振捣后插入的,提高了混凝土密实度;夯实板、磋平板对被idbi自动插入传力杆破坏的路面进行磋平和密实;不锈钢尾板对混凝土进行进一步的挤压和抹光;超级自动浮动抹光板对路面进行修复,抹光板为液压驱动,具有随机同步运动的自动通/断功能。

4 摊铺后的切缝时间

开始切缝时间指混凝土抹平成型后所经历的时间。实际施工中影响混凝土铺筑坍落度形成不仅是温度这一条件,还有湿度、风速、路面厚度以及混凝土本身添加剂的含量等重要因素,其中风速对施工难度造成的影响很大,风速较大的地方应根据情况来确定切缝的时间,如不考虑风速,通常切逢时间较晚,混凝土强度较高,切缝速度慢,切割机及刀片损坏率高,一般施工规范而言,昼夜平均温度10℃时,其开始切缝时间为4天,平均温度每增加5℃,其开始切缝时间减少1天。

5 影响路面混凝土坍落度的主要因素

水泥混凝土搅拌不仅直接影响混凝土的内在质量,混凝土的质量同样会影响路面的平整度。我们从影响混凝土坍落度的因素进行分析。

(1)级配的变化。由于水和水泥对同等体积的大料和细料的包裹有着很大的差别,如在同等含水量和水灰比的情况下,细料混凝土坍落度远远小于粗料混凝土的坍落度。因此,在混凝土生产过程中,要尽可能往骨料仓里连续上料,确保料仓保持骨料级配相对稳定,不要出现断料的现象,从而确保混凝土的级配稳定。

(2)含水量的变化。拌和站水的称量变化可以直观地知道,但砂石料的含水量及其变化就较难掌握。尤其是砂中含水量变化大时对混凝土的坍落度的影响十分明显,这一点已引起施工单位的足够重视。尤其是雨季的施工,更应注意,先测骨料中含水量,水称量中应扣除这些含水量。

(3)水泥温度。一般水泥仓只有100t左右,hzsl50拌和楼的水泥用量较多,有时会出现一边往水泥仓里打水泥,而水泥温度还未冷却下来就开始进行搅拌,这样,因出厂的混凝土温度较高而使得坍落度变小。

(4)水计量和水泥计量的称量偏差。如果二者的偏差都是稳定的,操作人员较易控制;如二者的称量偏差是不稳定的,因而坍落度也就不易控制。

(5)减水剂的用量。减水剂的用量不宜过多,否则会使混凝土的一些物理性质、化学性质发生较大的变化,从而影响混凝土的质量。所以在具体的生产过程中,减水剂的用量应相对稳定,才会起到较好的作用。

2005年7月27日上午11时梅河路面一标水泥混凝土面层主线摊铺在k15+030合拢,提前15天完成业主下达的施工计划,最先按业主要求完成主线24公里的摊铺贯通。